ТОПЛИВНЫЙ БАК ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2014 года по МПК B60K15/77 

Изобретение относится к области предупреждения пожаров и сдерживания огня и может быть использовано для предотвращения пожара на транспортном средстве в нештатных ситуациях.

Известен наполнитель для взрывобезопасного резервуара [1]. Наполнитель состоит из объемных однотипных тел для взрывобезопасного резервуара. Удельная поверхность наполнителя составляет 40-400 м²/кг. Суммарная контактная поверхность между объемными телами составляет 10-90% от общей поверхности объемных тел. Любое объемное тело наполнителя может быть выполнено в сечении с переменным линейным размером. Любое тело наполнителя может содержать по крайней мере одну открытую полость. Любое тело наполнителя выполнено из материала, стойкого в жидкости, заполняющей резервуар, и обладающего значениями теплопроводности от 40 до 400 Вт/(м·К) и теплоемкости от 10 до 80 Дж/(моль·К), определяемыми условиями предотвращения взрыва и воспламенения вещества, находящегося в резервуаре. Любое объемное тело наполнителя выполнено из металла или сплава на основе алюминия из фольги или из просечной металлической растянутой сетки.

Недостатком данного устройства является то, что топливо не изолируется от кислорода воздуха, поступающего через горловину емкости, и контактирует с топливом, поэтому существует вероятность образования взрывоопасной топливовоздушной смеси при частичной выработке объема топлива во время эксплуатации транспортного средства. При поражении емкости во время террористического акта металлический наполнитель может давать раскаленный факел вторичных осколков, что может привести к взрыву топливовоздушной смеси.

Известно устройство емкости с энергоносителем для осуществления способа предотвращения взрыва энергоносителя [2], включающее в себя ампулу с подавляющим пожар газом, которая разрушается при воздействии на емкость факторов, вызывающих взрыв. При возникновении аварийной ситуации в виде удара предотвращение взрыва происходит за счет выделения подавляющего пожар газа при разрушении ампулы при ударе о стенку емкости.

Недостатком данного устройства является то, что для образования защитной газовой смеси при разрушении ампулы ударом о стенку емкости необходимо время, а при террористическом акте энергоноситель может взорваться мгновенно.

Известно устройство, состоящее из емкости с энергоносителем для осуществления способа предотвращения взрыва энергоносителя [3] за счет профилактического заполнения емкости высокопористым материалом, из которого формируют объемное тело из алюминиевой фольги, объемный вес которой составляет 0,033-0,037 кг/л, при этом формируют объемное тело так, чтобы в случае локального возгорания тепло от нагреваемого участка равномерно распределялось по всему объему энергоносителя, благодаря чему взрывная фаза отодвигается на 1,5 с и переходит в спокойный режим горения, что приводит к более высокой надежности предотвращения взрыва.

Недостатком данного устройства является продолжающееся горение энергоносителя, которое поддерживается топливовоздушной смесью, находящейся над топливом. Огнем могут повреждаться резинотехнические изделия, электропроводка и узлы транспортного средства.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения является устройство [4] для предотвращения пожара и взрыва транспортного средства RU 2218955 С2: «Топливный бак транспортного средства, имеющего систему выпуска отработавших газов, содержащий крышку с герметиком».

Недостатком данного устройства является то, что нейтрализация горючего топлива происходит путем химической реакции с веществом-нейтрализатором, дающей такие побочные эффекты, как повышение температуры, выделение газообразных веществ и повышение давления внутри бака и его разрушение. Последствия химической реакции могут нарушить конструкцию и не позволить предотвратить взрыв и пожар транспортного средства. Из-за большой площади оболочки не гарантируется мгновенный контакт всего объема вещества-нейтрализатора с горючим материалом. Вследствие указанного часть горючего материала, не вступив в реакцию, может воспламениться. Исполнительный механизм находится непосредственно в баке, что создает опасность разрушения механизма в агрессивной среде горючего топлива, опасность искрообразования и взрыва паров горючего топлива при приведении механизма в действие.

Целью данного изобретения является повышение надежности функционирования топливного бака в условиях воздействия на него факторов, вызывающих взрыв топливовоздушной смеси, образующейся в баке при испарении топлива.

Для достижения поставленной цели решается задача создания устройства для предотвращения взрыва топливовоздушной смеси в топливном баке транспортного средства.

Предлагаемое устройство состоит из топливного бака 1, крышки 2, пуленепробиваемой ткани 3, эластичной топливостойкой мембраны 4, клапана 5 с логической функцией «ИЛИ», установленного на корпусе топливного бака 1 и соединенного с эжектором 6 системы выпуска отработавших газов трубопроводом 7. Заливная горловина 8 для заправки бака топливом и кран 9 для питания двигателя выполнены заодно с крышкой 2.

Пуленепробиваемая ткань 3 и эластичная топливостойкая мембрана 4 закреплены болтами по нижнему периметру топливного бака 1 с помощью крышки 2 и уплотнены со стороны бака топливостойким герметиком. Клапан 5 обеспечивает сообщение пространства в баке 1 над пуленепробиваемой тканью и мембраной с атмосферой, а при заправке бака 1 топливом переключается на эжектор 6 системы выпуска отработавших газов двигателя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена пневмогидравлическая схема предлагаемого устройства.

Устройство работает следующим образом. Перед заправкой бака 1 топливом клапаном 5 пространство над мембраной 4 соединяется с эжектором 6 системы выпуска отработавших газов, который облегчает заправку топлива за счет создания разрежения над пуленепробиваемой тканью 3 и мембраной 4. После заправки бака клапан 5 переводится в положение «Атмосфера». Пуленепробиваемая ткань 3, занимающая по периметру объем бака при полной заправке топлива, сворачивается по мере его выработки, располагается на эластичной мембране 4 и защищает ее от пуль и факела вторичных осколков, образующихся при поражении стенки топливного бака 1 при террористическом акте.

Технический результат предотвращения взрыва топливовоздушной смеси в топливном баке транспортного средства достигается за счет оборудования топливного бака пуленепробиваемой тканью, занимающей по периметру объем бака при полной заправке топлива, и эластичной топливостойкой мембраной, которые перемещаются вместе с уровнем топлива вверх-вниз, препятствуя испарению топлива и образованию взрывоопасной топливовоздушной смеси.

Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить надежность функционирования топливного бака за счет предотвращения взрыва топливовоздушной смеси при террористическом акте.

Литература

1. Пат. 2179139 С1 Российская Федерация, МПК⁷ В65Д 90/22, В65Д 88/12, А62С 3/07. Наполнитель для взрывобезопасного резервуара/ Н.А. Окатов, A.M. Проживалов, А.В. Филиппов - №2000121605/13, Заяв. 17.08.2000; Опубл. 10.02.2002.

2. Пат. 2122453 С1 Российская Федерация, МПК⁶ А62С 3/07. Способ предотвращения взрыва энергоносителя в емкости / Б.П. Таланов - №97116705/12; Заяв. 09.10.1997; Опубл. 27.11.1998.

3. Пат. 2187349 С2 Российская Федерация, МПК⁷ А62С 3/07. Способ предотвращения взрыва энергоносителя в емкости / Р.Г. Пападопулу - №2000125660/12; Заяв. 12.10.2000; Опубл. 20.08.2002.

4. Пат. 2218955 С2 Российская Федерация, МПК⁷ А62С 3/06. Устройство для предотвращения пожара и взрыва при использовании и транспортировании жидких горючих и химических материалов (ГХМ)/ А.В. Баев - №2002105967/12; Заяв. 07.03.2002; Опубл. 20.08.2002

Изобретение относится к области предупреждения пожаров и сдерживания огня и может быть использовано для предотвращения пожара на транспортном средстве в нештатных ситуациях. Топливный бак транспортного средства, имеющего систему выпуска отработавших газов, содержит крышку с герметиком и снабжен пуленепробиваемой тканью и эластичной топливостойкой мембраной, расположенной над уровнем топлива и закрепленной по нижнему периметру бака. Бак снабжен клапаном с логической функцией «ИЛИ», установленным на корпусе топливного бака, расположенным над пуленепробиваемой тканью и мембраной и имеющим возможность сообщения с атмосферой после заправки бака, и эжектором системы выпуска отработавших газов транспортного средства перед заправкой бака топливом. Заливная горловина выполнена в крышке бака. Достигается надежность функционирования топливного бака за счет предотвращения взрыва топливовоздушной смеси при террористическом акте. 1 ил.

Топливный бак транспортного средства, имеющего систему выпуска отработавших газов, содержащий крышку с герметиком, отличающийся тем, что снабжен пуленепробиваемой тканью и эластичной топливостойкой мембраной, расположенной над уровнем топлива и закрепленной по нижнему периметру бака, клапаном с логической функцией «ИЛИ», установленным на корпусе топливного бака, расположенным над пуленепробиваемой тканью и мембраной и имеющим возможность сообщения с атмосферой после заправки бака, и эжектором системы выпуска отработавших газов транспортного средства перед заправкой бака топливом, а заливная горловина выполнена в крышке бака.